斜拉翼布局(Strut-Braced Wing Configuration)是指在机翼下方安装支撑梁的特殊的机翼结构布局型式。采用斜拉翼布局的飞机通过支撑梁的卸载作用,能够有效地减小机翼的弯曲变形,缓和机翼的根部受载。这种布局对于机翼结构的减重具有显著的作用。因此,被广泛地应用于轻型通用飞机的机翼设计。近年来,斜拉翼布局的概念被引入大型干线飞机的设计领域中。国外部分研究结果表明,大型斜拉翼飞机与传统悬臂梁式布局的飞机相比,具有较好的气动特性,机翼结构的材料利用率更高,减重优化的空间较大。本文主要分为三部分内容。首先,分别探讨了大展弦比斜拉翼结构外形参数与机翼升阻比,干扰阻力系数,激波阻力系数等气动性能参数之间的影响关系;以及机翼与支撑梁展向,弦向连接位置对斜拉翼结构重量和刚度之间的影响关系。本文采用了试验设计法和响应面模型来探索参数之间定量的关系,通过构建多学科设计框架,对斜拉翼结构进行设计优化。最后,将所得的性能设计参数与同级别悬臂梁式布局飞机的参数进行比较,论证了彼此的优缺点。本文研究结果显示,斜拉翼式布局的大型飞机与常规悬臂梁式飞机相比,在全机性能的一些方面具有较为明显的优势,论证了斜拉翼布局的概念在大型飞机设计领域中应用的可行性。本文所获计算结果及相关结论对斜拉翼布局飞机外形以及结构参数的确定具有一定的参考价值。